内容正文:
实验7 燃烧条件的探究
1.单独控制变量
实验1:探究物质具有 可燃性 才能燃烧。
实验2:探究可燃物接触 氧气(或空气) 才能燃烧。
实验3:探究可燃物的温度达到 着火点 才能燃烧。
2.综合控制变量
(1)实验装置
①甲中铜片的作用是 载体、导热 。
②装置中热水的作用是 隔绝空气、提供热量 。
(2)实验设计方法
①选择药品:红磷和白磷(可燃物);
②对比实验法:铜片上的白磷与红磷是一个对比组;铜片上的白磷与水中的白磷是另一个对比组。
③控制变量法:提供燃烧所需的任意两个条件而控制另外一个条件,检验是否能够燃烧。
(3)实验现象及结论
实验现象
结论
甲图中铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧
说明燃烧的条件之一是 温度达到可燃物的着火点
甲图中铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧
说明燃烧的条件之一是 可燃物与氧气(或空气)接触
乙图中通入氧气前水中的白磷不燃烧,通入氧气后水中的白磷燃烧
说明燃烧的条件之一是 可燃物与氧气(或空气)接触
3.探究结论:燃烧需要的条件: 可燃物 、 氧气(或空气) 、 温度达到着火点 ,三者缺一不可。
4.装置的改进与评价
(1)甲、乙装置的优点是 减少燃烧产物对环境的污染(合理即可) ,气球的作用是防止白磷燃烧生成的五氧化二磷进入空气,造成污染。
(2)丙装置将玻璃管改为漏斗,其优点是防止通入空气后将白磷吹散,保证实验结果准确。
【例1】用如图所示装置,在常温下,进行燃烧条件的实验探究。已知:白磷的着火点为40℃。
实验步骤:烧杯中盛有80℃的热水,分别在燃烧匙和烧杯中导管口放置一小块白磷塞紧瓶塞;用注射器推入适量H2O2溶液。
(1)实验中所用的H2O2溶液属于___________(“混合物”或“纯净物”)。
(2)推入H2O2溶液前,燃烧匙和水中的白磷均不燃烧,原因分别是_________、___________。
(3)推入H2O2溶液后,观察到烧杯中的现象是______________。
【答案】混合物 燃烧匙中白磷不燃烧是因为未达到白磷的着火点 烧杯中白磷未燃烧是因为没有与接触 导管口有气泡冒出,水中白磷燃烧
【解析】(1)双氧水溶液是由双氧水和水两种物质组成的,属于混合物;
(2)根据燃烧的条件可知,燃烧匙中白磷与空气接触,不燃烧是因为未达到白磷的着火点,烧杯中白磷温度达到着火点,未燃烧是因为没有与接触;
(3)推入H2O2溶液后,双氧水和二氧化锰反应生成水和氧气,氧气通过导管进入烧杯,烧杯中的白磷遇氧气接触,且温度达到着火点,所以观察到烧杯中的现象是导管口有气泡冒出,水中白磷燃烧。
【例2】化学兴趣小组对燃烧的条件进行了探究。
(探究一)实验装置如图 1 所示,通过长颈漏斗加入80℃的热水,并将燃烧匙上的红磷和白磷都淹没,然后连接注射器并推动注射器活塞,将部分热水压回长颈漏斗,使白磷和红磷露出水面。
(资料):红磷着火点为240℃,白磷着火点为40℃,白磷有剧毒。
(1)写出白磷燃烧的化学方程式_____。
(2)说明可燃物燃烧需要氧气的现象是_____。说明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点的现象是_____。
(3)实验后从长颈漏斗中加入酸性高锰酸钾溶液的目的可能是_____。
(探究二)实验小组通过数字传感器(图2左)测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄火过程中氧气、二氧化碳、水蒸气含量随时间的变化曲线如图3所示,仔细分析曲线,回答下列问题:
(4)曲线_____(填②或③)是二氧化碳的浓度变化。曲线①中BC段的变化原因:_____。
(探究三)为了减少雾霾、降低大气中有害气体含量,研究机动车尾气中CO、NOx及 CxHy的排放意义重大。机动车尾气污染物的含量与“空/燃比”(空气与燃油气的体积比)的变化关系如图4所示。随“空/燃比”增大,CO和CxHy的含量减少的原因是_____。
【答案】 露出水面的白磷燃烧 露出水面的红磷不能燃烧 除去残留的少量白磷 ② 水蒸气冷凝成水,气体体积减小 空/燃比增大,氧气充足,燃油气能充分燃烧
【解析】探究一:
(1)白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为。
(2)浸没在热水中的白磷不跟氧气接触,不能燃烧,露出水面的白磷与氧气接触,因此说明可燃物燃烧需要氧气的现象是:露出水面的白磷燃烧。由于红磷的着火点较高,说明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点的现象是:露出水面的红磷不能燃烧。
(3)根据资料:白磷有剧毒,由于实验中可能有少量白磷残留,如果不将其消除,会污染环境。因为白磷能与酸性高锰酸钾溶液反应,所以实验后从长颈漏斗中加入